联博统计:主存储器概述

新2备用网址/2020-06-21/ 分类:科技/阅读:

概述

  主存储器,是计较机硬件的一个紧张部件,其浸染是存放指令和数据,并能由中心处理赏罚器(CPU)直接随机存取。当代计较机为了进步机能,分身公道的造价,每每回收多级存储系统,即有存储容量小、存取速率高的高速缓冲存储器,存储容量和存取速率适中的主存储器。

  主存储器是按地点存放信息的,存取速率一样平常与地点无关。32位(比特)的地点最大能表达4GB的存储器地点。这对今朝大都应用已经充足,但对付某些特大运算量的应用和特大型数据库显然是不足的,因此提出64位布局的要求。

布局

  主存储器凡是由存储体、地点译码驱动电路、I/O和读写电路等部门构成,其构成的框图如图所示。

  个中,存储体是存储单位的荟萃,用来存放数据;地点译码驱动电路包括译码器和驱动器两部门,译码器将地点总线输入的地点码转换成与之对应的译码输出线上的有用电平,以暗示选中了某一存储单位,然后由驱动器提供驱动电流去驱动响应的读写电路,完成对被选中存储单位的读写操纵;I/O和读写电路包罗读出放大器、写入电路和读写节制电路,用以完成被选中存储单位中列位的读出和写入操纵。

种别

  1.信息生涯的黑白分:只读存储器(ROM)与随机存取存储器(RAM)。

  2.出产工艺分:静态存储器与动态存储器。

静态存储器

  静态存储器(SRAM):读写速率快,出产本钱高,多用于容量较小的高速缓冲存储器。

  动态存储器(DRAM):读写速率较慢,集成度高,出产本钱低,多用于容量较大的主存储器。

机能指标

  主存储器指标有存储速率、存储容量、CL、SPD芯片、奇偶效验、内存带宽等。

  1.存储速率

  内存的存储速率用存取一次数据的时刻来暗示,单元为纳秒,记为ns,1秒=10亿纳秒,即1纳秒=10ˉ9秒。Ns值越小,表白存取时刻越短,速率就越快。今朝,DDR内存的存取时刻一样平常为6ns,而更快的存储器多用在显卡的显存上,如:5ns、 4ns、 3.6ns、 3.3ns、 2.8ns等。

  2.存储容量

  今朝常见的内存存储容量单条为128MB、256MB、512MB,虽然也有单条1GB的,内存,不外其价值较高,平凡用户少有行使。就今朝的行情来看,配机时尽时行使单条256MB以上的内存,不要选用两根128MB的方案。 提醒:内存存储容量的换算公式为,1GB=1024MB=1024*1024KB。

  3.CL

  CL是CAS Lstency的缩写,即CAS耽误时刻,是指内存纵向地点脉冲的回响时刻,是在必然频率下权衡差异类型内存的紧张符号之一。对付PC1600和PC2100的内存来说,其划定的CL应该为2,即他读取数据的耽误时刻是两个时钟周期。也就是说他必需在CL=2R 情形下稳寰事变的其事变频率中。

  4.SPD芯片

  SPD是一个8针256字节的EERROM(可电擦写可编程只读存储器) 芯片,位置一样平常处在内存条正面的右侧,内里记录了诸如内存的速率、容量、电压与行、列地点、带宽等参数信息。当开机时,计较机的BIOS将主动读取SPD中记录的信息。

  5.奇偶校验

  奇偶校验就是内存每一个字节外又特殊增进了一位作为错误检测之用。当CPU返回读顾储存的数据时,他会再次相加前8位中存储容量的数据,计较功效是否与校验相同等。当CPU发明二者差异时就会主动处理赏罚。

  6.内存带宽

  从内存的成果上来看,我们可以将内存看作是内存节制器(一样平常位于北桥芯片中)与CPU之间的桥梁或客栈。显然,内存的存储容量抉择“客栈”的巨细,而内存的带抉择“桥梁的宽窄”,两者缺一不能。 提醒:内存带宽简直定方法为:B暗示带宽、F表于存储器时钟频率、D暗示存储器数据总线位数,则带宽B=F*D/8(如常见100MHz的SDRAM内存的带宽=100MHz*64bit/8=800MB/秒、常见133MHz的SDRAM内存的带宽133MHz*64bit/8=1064MB/秒)。

与CPU的毗连

  CPU对存储器举办读写操纵,起首由地点总线给出地点信号,然后发出读操纵或写操纵的节制信号,末了在数据总线长举办信息交换。假如将由多少存储芯片组成的存储器和CPU看做两个黑盒子,通过地点总线(AB)、数据总线(DB)、节制总线(CB)相联的布局如图所示。

主存储器与CPU的毗连

  存储器地点寄存器(MAR)和存储器数据寄存器(MDR)是主存和CPU之间的接口。MAR可以接管来自措施计数器的指令地点或来自地点形成部件的操纵数地点,以确定要会见的单位。MDR是向主存写入数据或从主存读出数据的缓冲部件。MAR和MDR从成果上看属于主存,但在小型计较机、微型计较机中常放在CPU内。

  CPU与主存的硬毗连是两个部件之间接洽的物理基本,详细完成读或写还必要两个部件之间的软毗连,即CPU向主存发出的读或写呼吁,这才是两个部件之间有用事变的要害。读写的根基操纵如下:

  (1)读。读操纵是指从CPU送来的地点所指定的存储单位中取出信息,

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,再送给CPU,其操纵进程如下:

  ① 地点→MAR→AB:CPU将地点信号送至地点总线;

  ② Read:CPU发出读呼吁;

  ③ Wait for MFC:守候存储器事变完成信号;

  ④ M(MAR)→DB→MDR:读出信息经数据总线送至CPU。

  (2)写。写操纵是指将要写入的信息存入CPU所指定的存储单位中,其操纵进程如下:

  ① 地点→MAR→AB:CPU将地点信号送至地点总线;

  ② 数据→MDR→DB:CPU将要写入的数据送至数据总线;

  ③ Write:CPU发出写呼吁;

  ④ Wait for MFC:守候存储器事变完成信号。

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